土壤成分与特性参数光谱快速检测方法及传感技术

农业科学 农业与技术2017, Vol.37, No.23 35土壤成分与特性参数光谱快速检测方法及传感技术

邢华铭

（黑龙江省农产品质量检验检测中心，黑龙江 哈尔滨 150090 ）

摘 要：随着经济的发展，我国的科学技术水平也取得了长足的发展，因此在现代化的农业发展中，科学技术越来越发挥着重要的作用，尤其是在红外光谱技术，其在现阶段的土地土壤的具体成分，以及涉及到的具体的参数分析研究中，可以精确的计算出研究对象的实际含水量、颗粒成分等情况，促进了我国农业产业的现代化发展。基于此，本文对该种方法具体应用时的方法，以及传感技术进行了分析。关键词：土壤；光谱；检测；传感

中图分类号：P182.3+1 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20171232015

目前，我国农业的发展趋势是逐步向着精细化的方向发展，以此来提高农产品的质量和产量，促进农业资源的合理配置。在进行农作物种植时，需要根据土壤条件，以及作物的生长需要，及时进行施肥、灌溉处理。但是这两项工作开展的质量，易受到具体土壤环境的影响，因此需要对其土壤的成分情况，以及肥力参数情况，应用近红外光谱分析技术进行研究。同时，还需要借助于光谱分析传感器，对土壤条件，做进一步的详细研究。

用了PLS算法，进行了模型的构建。之后的沙晋明、陈鹏飞等人，继续对土壤中的有机质含量，与光谱值之间的关系，以及含氮、磷的含量，进行了研究，对于建模的结果进行了明确的处理。而李小昱等人，对于土壤中的情况，使用傅里叶变换光谱仪进行了光谱的测量，之后应用了PLS分析算法， 建立了含水量的分析模型，对于农田灌溉工作进行了用水量的把握。此外，浙江大学的何勇等人，对于土壤信息的研究中，除了采用了上述的实验室检测方法以外，还借助了具有着近地遥感功能的分析仪，对有关于土壤含水量、有机质含量、营养成分含量、田间温度与肥力的实时测量工作，进行了详细的算法、建模分析，最终获得结果精确度极高。李民赞等人，基于农业的精细化发展的需要，对于土壤参数，以及所包含的氮磷钾肥力的成分，应用光谱分析技术进行了分析。该团队根据获得的数据，进行了分析，以此研发出了土壤有机质、全氮含量的实时分析的仪器，进一步便捷了田间土壤实时数据测量结果的精准性。在该内容的研究中，土壤中的含水情况，以及具体颗粒，会对其他的光谱分析模型分析的数据结果，有着一定的影响。因此这是目前基于光谱分析法，测量土壤相关信息的一项重要的研究工作。根据该问题研究的现状可知，其使用的是小波包分析法。对于土壤的光谱曲线，进行了结点的分解处理，将分析中，处于最高、低频的结点，记录下来，以此形成该曲线变化图。对结果进行分析可知，含水率会引起该曲线的总体变化，土壤颗粒，会造成其具体结点的高低变化。将最高、最低频去掉，即可在降低这两方面因素影响的前提下，获取精准的结果。综上所述，在对该内容的研究中，基于光谱技术的土壤分析仪、算法，对于土壤相关的成分分析，以及实时情

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1土壤光谱分析的快速检测方法研究

该种检测技术，在国内外均有着广泛的研究，且已

经显著的发展成果。国外的研究，始于20世纪80年代，研究人员多应用了多元回归线性算法，进行了建模，以此来对获得的数据进行计算。在该时期的研究中，对于土壤含有的肥力情况未进行实时测量。而后，研究人员将土壤的成分、理化特性、营养成分等情况使用上述方法进行了研究。在20世纪90年代，科研人员研究出了应用化学计量学，这一新的算法来进行数据计算，为光谱测量出的相关数据的精确计算提供了巨大的帮助。美国农业部也在同一时期，开始进行了土壤中含有的营养成分的光谱快速检测，以及传感技术的研究，在具体的检测中，研究人员选取了土壤样本，应用光谱仪进行了测量，对其中含有的有机质的具体质量，构建了PLS预测模型。该模型中，包含着较多的光谱数据，因此在实验室中，可以实现快速的数据测量。此外，其根据研究的数据结果，进行了有机质含量的传感器研制。

我国从20世纪90年代开始了该项内容的研究。其中于飞建、闵顺耕等人，应用了光谱分析技术，对样本土壤中含有的有机质、全氮含量数据进行了分析，并使

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农业与技术※

农业科学

浅谈农药减量增效实用技术

檀时山 吴承东 朱巨云

（江苏省南京市浦口区农业技术推中心，江苏 南京 211800）

摘 要：简述了农药减量使用的必要性，从推广绿色防控技术、推进专业化统防统治、加强植保技术培训等方面，提出了农药减量增效实用技术。关键词：农药；减量使用；实用技术

中图分类号：F767.2 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20171232016

农业生产过程中离不开农药的使用，农药在防治农作物病虫害，实现粮食增产增收，提高农业经济效益方面挥着积极的作用。但是在长期的农业生产过程中，由于受到传统农业生产模式和农民群众种植技术影响，农药在使用过程中长期存在不合理，过量，多种类用药的问题，这种用药模式增加了农业生产成本，导致农作物残留量增加；不合理的使用农药，还会对农作物健康生长产生一定的药害，同时严重威胁到农田小生态环境，不利于农业健康可持续发展1,2]。基于此，本文主要结合实际情况，就农药减量增效实用技术进行了分析，旨在通过本次研究保证药物防治效果的基础上，控制农药的使用量，有效降低农药用量，达到增效、减少用量，降低药物残留，提高农作物产量和品质目的。

等高抗品种。一般情况下杂交品种的抗病性能要远远高于常规品种。

1.1.2 制定科学的轮作制度

农作物如果在一块土地连续多年种植，病虫害数量会严重蓄积增加，因此，就需要为农民群众制定科学的轮作制度，这对控制和减弱农作物病虫害的发生有着积极的作用。例如棉花和小麦油菜轮作，玉米和大豆、马铃薯轮作，大豆和禾本科农作物轮作，科学的轮作方式对控制农作物病虫害发生具有积极作用。1.1.3 改善水肥条件

水肥是影响农作物病虫害发生的2个主要因素。过量施肥会导致农作物徒长，田间通风透光能力下降，给多种农作物疾病和病虫害发生提供了条件。此外，过度灌溉会加重田间湿度，使得一些土传病害和害虫繁殖能力大大提升，最终加重对农作物的危害。1.1.4 加强田间管理

整改土地、深耕、耙地等措施，可改土壤的理化性状，也会影响某些有害生物的栖息和生活条件。整修梯田、深耕深翻土壤能破坏某些有害生物的洞穴，也可将栖居于土壤表层的有害生物翻到地表，因环境的改变而致死，或全便于天敌的侵袭。1.2 生物防治1.2.1 推广稻鸭共作

利用稻田放养鸭子，构建种养结合生态系统，通过鸭子的取食活动，有效控制水稻病虫草害的发生和危害。1.2.2 推广应用生物农药防治病虫害

如短稳杆菌、苏云金杆菌、BT防治鳞翅目幼虫；井冈霉素、春雷霉素、多抗霉素等防治农作物病害。1.2.3 保护和利用自然界中的害虫天敌

在防治病虫害时，尽量采取农业防治、物理防治，必须采取化学防治时，应选用对天敌安全的农药品种，

1 积极应用绿色统防统治技术，控制化学药物使用频率

要结合地区的实际情况，积极推广应用农作物绿色统防统治技术，综合应用农业防治、生物防治、物理防治和化学药物防治手段，在同一个地区同时开展农作物病虫害防治，提高病虫害综合防治能力，从而减少或者控制化学药物的使用频率。1.1 坚持以农业防治为主1.1.1 选择高抗农作物品种

农作物在种植之前一定要结合当地的气候环境、生产目的、种植制度、病虫害流行趋势选择抗病性能优异，适应性广泛，生产潜力大的农作物品种，这样不但能够显著降低用药次数，控制农作物病虫害发生，同时还能够减少大量农药成本，降低农作物残留量，保护田间生态环境。例如对于小麦赤霉病发病较为严重的种植区域，可以选择扬麦20、宁麦13等抗病品种，对于水稻纹枯病发病较为严重的种植地可以选择武运粳30、武运粳31